寒武紀大爆發可能由板塊運動導致

新華社北京6月21日電英國研究人員新近提出，5億多年前劇烈的地球板塊運動導致地球大氣氧含量上升，為大型複雜生物的出現打下基礎，這可能是寒武紀大爆發的主要原因。

寒武紀大爆發是生命進化史上最重大事件之一。在距今約5.41億年前至4.85億年前的寒武紀，地球生物多樣性和複雜性出現了爆炸式增長，絕大多數動物門類在這一時期出現。

英國埃克塞特大學日前發佈的新聞公報說，該校人員及同行計算當時板塊運動對地球碳迴圈的影響，首次對寒武紀前夕大氣氧含量變化進行了定量分析。

大氣氧含量是生物發展的關鍵"閥門"，限制著生物的能量利用效率。只有大氣氧含量高到一定程度，才可能出現體型較大、運動能力強、神經系統發達的掠食動物。

大量地質證據顯示，寒武紀之前數億年中海洋氧含量多次上升，間接表明當時大氣氧含量也上升了，但此前缺乏對當時大氣氧含量變化的定量分析。

研究人員在英國《自然·通訊》雜誌上發表論文說，他們利用一個生物地球化學模型分析認為，在6.35億年前至5.41億年前的埃迪卡拉紀，大氣氧含量表現出長期上升趨勢，總共增加了50%，達到現今水準的約25%。

根據該模型，埃迪卡拉紀大氣氧含量上升是因為地質板塊頻繁碰撞，火山活動劇烈，導致大量二氧化碳從地幔進入大氣。再加上岩石風化加劇析出了更多磷等營養元素，導致生物光合作用增強，有機碳的生產和埋藏速率都提高，也使大氣氧含量持續增加。

新研究的估算值與此前觀點大體相符。此前分析認為，寒武紀大型掠食動物的出現需要大氣氧含量達到現今水準的10%至25%左右。研究人員表示，他們的新理論和分析結果與同位素標記的地質特徵吻合較好。